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《1961~2022年长江流...温干旱复合极端事件变化特征_梅梅》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
第54卷第2期人民长江Vol.54,No.22023年2月YangtzeRiverFeb.,2023文章编号:1001-4179(2023)02-0012-09引用本文:梅梅,高歌,李莹,等.1961~2022年长江流域高温干旱复合极端事件变化特征[J].人民长江,2023,54(2):12-20.1961~2022年长江流域高温干旱复合极端事件变化特征1,211111,2梅梅,高歌,李莹,王国复,代潭龙,陈逸骁(1.国家气候中心,北京100081;2.国家气候中心中国气象局气候研究开放实验室,北京100081)摘要:2022年长江流域高温干旱复合特征显著,给水资源、生态系统、经济社会等带来重大影响。基于1961~2022年长江流域逐日气象观测数据和气象干旱综合指数(MeteorologicalDroughtCompositeIndex,MCI),分析了长江流域极端高温、干旱以及高温干旱复合事件的长期趋势和相互关系,给出了基于频次、强度、持续时间和影响面积的综合危险性指数评估结果。研究表明:①四川盆地东部和长江中下游干流沿线及以南地区是2022年高温干旱复合事件相对影响最大的地区,同时上述地区也是高温干旱复合风险增加趋势显著的地区。②在局地复合事件持续时间增加以及上游复合事件风险增大的叠加作用影响下,长江中下游干流周边水文干旱风险可能增加。③气候变暖背景下,高温、复合极端事件将变得更为极端,特别在四川盆地东部和长江流域东南部最为显著;高温事件增加是复合事件增加的原因,越来越多的干旱事件与高温关联;长江上、中游在20世纪90年代末以后高温事件强度对复合事件强度起主要贡献的年份明显增多。④从综合危险性来看,长江全流域强高温事件并发的年份较多,而严重干旱常在上、中、下游中的两个区域内发展演变;21世纪以来,6~10月发生高危险性高温干旱复合事件且影响范围覆盖长江全流域的有2006,2013,2019年和2022年。研究成果可为认识长江流域高温干旱复合极端事件规律提供支撑。关键词:高温干旱复合极端事件;气象干旱综合指数;综合风险评估;2022年长江流域干旱中图法分类号:P426.616文献标志码:ADOI:10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.02.003[3-4]大部、中国西北部和印度等地。已有研究表明,青0引言藏高原及新疆部分地区以外的中国大部分地区为复合[5]随着气候变暖的加剧,高温、洪水、干旱、寒潮等极高温干旱事件的高发区,20世纪90年代以来中国端事件的频次和强度发生着重要变化,多致灾因子驱西南地区、西北地区东部、华北北部以及东南沿海地区[1][6]动的极端事件在时间和空间角度高度重合,引发的复合事件增速显著,东部人口密集、区域干旱气候复合型极端事件逐渐得到更多关注。政府间气候变化影响和城市化作用都是复合事件增加的重要影响因专门委员会(IPCC)第六次评估报告对复合型极端事素,而高温增加是驱动高温干旱复合事件变化的主要[7]件开展了深入评估,其中针对高温热浪和干旱复合事因子。件的评估表明:20世纪50年代以来,人类活动对全球长江流域气候受季风影响显著,当夏季东部主雨高温干旱复合事件增多起重要贡献,并且未来许多区带北移至华北地区时,流域受西北太平洋副热带高压[2][8]域的复合事件概率将随气候变暖加剧进一步增加,控制,高温、伏旱易发。在气候变暖背景下,长江流其中包括欧亚大陆北部、欧洲、澳大利亚东南部、美国域高温、干旱极端事件的时空分布特征也在发生明显收稿日期:2022-12-05基金项目:国家重点研发计划项目(2019YFC1510202)作者简介:梅梅,女,高级工程师,博士,研究方向为气象灾害风险管理与气候变化。E-mail:meimei@cma.gov.cn通信作者:王国复,男,正研级高级工程师,研究方向为气象灾害风险管理与气候变化。E-mail:wanggf@cma.gov.cn
1第2期梅梅,等:1961~2022年长江流域高温干旱复合极端事件变化特征13变化。1961~2010年长江流域高温热浪次数、持续时1研究区域和数据来源[9]间、强度整体均呈现先减后增的趋势。21世纪以来,川渝、江南等地区的高温热浪次数、强度和持续时研究区域为长江流域(90°33'E~122°25'E,24°[10-12]间均呈现增加趋势。从干旱季节分布特征演变30'N~35°45'N),流域划分为上、中、下游3个区域。来看,21世纪以来长江中下游的干旱频繁发生于夏秋选取1961~2022年站点日最高气温和MCI缺测率在[13]5%以内站点,全流域共332站。考虑到2022年6月季节,其中极端干旱易发生于秋季。2019年以前长江中下游综合强度指数前10位的区域性干旱过程高温开始发展,且7~10月是长江流域夏秋连旱最严[14]重的时段,因此本研究主要关注长江流域6~10月高中有8次时间跨度涵盖了夏秋季节。1951~2015年长江流域发生季节性干旱的面积呈整体扩大趋势,温和干旱特征及其与常年的比较。2000年后趋势有所减缓[15]。从干旱空间分布特征演本文采用国家气象信息中心提供的中国国家级地[28]变来看,长江流域1961~2015年干旱发生频率升高的面气象站1961~2022年的日最高气温数据;干旱区域集中在长江上游的四川盆地以及云南和贵州省北监测指标采用国家气候中心业务运行实时更新的逐日[29]部地区,长江源头、川西高原和长江中下游的干旱发生气象干旱综合指数MCI数据集。[16]频率总体呈减少趋势。2000年后流域东南部有旱2研究方法[15]化态势,流域内“南涝北旱”特征明显。可以发现,21世纪以来,长江流域的高温和干旱的时空重合度增2.1极端事件识别方法加,例如2013,2019年和2022年均发生了严重的高温极端高温事件的识别方法如下:①选取单站1961[17-19]干旱复合事件。~2022年某日以及前、后7d(共15d,样本量为15×2022年夏季,中国中东部出现1961年以来综合62=930)的日最高气温降序排列,取前90%分位值作[30]强度最强的一次高温过程,长江流域多地日最高气温为该日高温的极端阈值;②当日最高气温超过该[17,20]破历史记录;极端高温叠加极端少雨,复合影响日的极端阈值,则记为一次极端高温事件。促使干旱程度增强、干旱发展加快;季节短期干旱与年极端干旱事件的识别方法如下:根据GB/T[29]际异常干旱叠加;干旱影响汇流区,需水期与枯水期叠20481-2017《气象干旱等级》,基于MCI对干旱事[19-21]加,发生了全流域罕见的严重干旱。已有不少研件进行识别。MCI考虑了60d内的有效降水(权重累究从高温、干旱监测评估、气象成因等角度对此进行分计降水)、30d内蒸散(相对湿润度)以及季节尺度(90[22-25]析。另有研究对长江流域农业干旱、因旱人饮问d)和近半年尺度(150d)降水的综合影响,计算公式[26]题及综合风险开展研究,亦有研究关注到了高温干如下:[27]旱复合事件在湖北省的变化特征。在近年来气候MCI=Ka(aSPIW60+bMI30+cSPI90+dSPI150)变暖持续、极端高温加剧的大背景下,长江全流域高温(1)干旱复合事件的演变趋势和相互关系存在新的特征。式中:SPIW60为近60d标准化权重降水指数;MI30为近考虑到长江流域横跨青藏高寒区、西南热带季风区和30d相对湿润度指数;SPI90和SPI150为90d和150d标华中亚热带季风区3个气候区,区域水汽输送途径不准化降水指数;Ka为季节调节系数;a,b,c,d为权重系同、地形地貌差异较大的综合影响,高温干旱复合事件数。相关指数的计算和参数取值参见GB/T20481-在上、中、下游表现出的特殊变化还需进一步探讨。因2017《气象干旱等级》。该指数在展现干旱时空分布、此,本研究基于逐日气象观测数据,分别利用百分位阈诊断典型干旱过程、避免不合理跃变以及与土壤墒情[31]值法和气象干旱综合指数(MeteorologicalDrought和干旱灾情的相关性等方面的综合适用性较好,已CompositeIndex,MCI)识别极端高温事件和干旱事件,在国家级和省级气象干旱监测评估业务中得到广泛应取二者交集定义高温干旱复合极端事件,分析了2022用。由于MCI指数在计算过程中已经考虑了站点之年6~10月相对1961~2022年同期3类灾害不同特间的差异,采用中旱及以上等级标准作为干旱的极端征指标的变化,各自的长期变化趋势以及相互关系,最阈值,即当某日MCI≤-1则记为一次极端干旱事件。后基于综合指数对长江流域上、中、下游历史上3类灾当某日同时出现极端高温事件和极端干旱事件,则记害综合危险性进行评估,以期为深入认识长江流域高为一次高温干旱复合极端事件。温干旱复合极端事件的规律,加强灾害风险评估业务为评估高温和干旱变化对复合事件的影响,将各站能力建设提供科学支撑。日最高气温、日MCI值与其各自阈值之差的绝对值,分
214人民长江2023年[26]别利用最大值、最小值法进行归一化处理(0~1),定著;进入秋季,高温明显缓解,大范围干旱仍在持续义为极端高温、干旱事件的强度,二者的平均值作为高(见图2)。总的来说,高温干旱复合事件阶段性发生,温干旱复合极端事件的强度;最大强度定义为当年某类特别在川渝至长江中下游地区复合事件频次较高。极端事件强度中的最大值;当连续2d及以上出现某类极端事件则记为一次持续过程,当年该类极端事件的平均持续时间为所有过程持续时间的平均值,最长持续时间为单站所有过程持续时间中的最大值。本文利用最小二乘回归法计算线性趋势,并经过显著性t检验。为增加不同站点、不同事件和不同指标之间的可比性,单站极端事件发生频次、强度和持续时间的趋势均被转化为相对1961~2022年平均值的变化趋势(%/10a)来展示。2.2综合风险评估方法综合考虑3类事件(高温、干旱和复合事件)的频次、强度、最大强度、持续时间、最长持续时间以及影响[31]面积,得到长江上、中、下游3类事件各年6~10月区域平均的综合危险性指数,并对长江流域历史上极端年进行由强到弱排序,选出其中前20强。此处定义图12022年6~10月长江流域高温和干旱日数分布综合危险性指数(R)为Fig.1DistributionofhightemperatureanddroughtdaysR=0.3D+0.2I+0.2Imax+0.1L+0.1Lmax+0.1AinChangjiangRiverBasinduringJunetoOctoberin2022(2)式中:D,I,Imax,L,Lmax分别为区域平均事件的频次、平均强度、最大强度、平均持续时间和最长持续时间;A为影响面积。根据泰勒多边形法,先计算区域内每个站的代表面积,当评估时段内该站发生过一次事件,则将该站代表面积进行累加,得到区域总影响面积。上述指标均进行了归一化处理。在对极端事件综合危险性指数赋权时,通常对频次和强度两个指标赋予较高[32-34]的权重,据此给出式(2)中的权重系数,最终得到的综合危险性较高的高温、干旱事件贴近历史上较[35-38]强灾害事件的有关记录。3结果分析3.12022年长江流域高温干旱复合极端事件特征分析2022年6~10月,长江中下游至川渝地区高温(超过35℃)和干旱日数分别在10d和45d以上,均自西向东递增,湖北省西部至重庆市东部、湖南省西北图22022年6~10月长江流域上、中、下游高温和干旱部和江西省东部是高温、干旱频次高值区的叠加中心站数占区域总站数的比例逐日变化Fig.2Dailyproportionsofhightemperatureanddroughtstations(见图1),上述地区受高温干旱复合极端事件影响大。tothetotalnumberofstationsintheupper,middleand从高温和干旱发生站比的时间演变看,高温和干旱的lowerreachesofChangjiangRiverBasinduring影响范围在6月下旬开始快速扩大,上、下游地区的高JunetoOctoberin2022温和干旱均同步高发;8月上旬全流域高温大范围持续、干旱快速发展达到峰值,高温干旱复合特征最为显从极端事件频次来看(见图3(a)~(c)),2022年
3第2期梅梅,等:1961~2022年长江流域高温干旱复合极端事件变化特征156~10月长江流域90%以上站点高温、干旱和复合事3.21961~2022年长江流域高温干旱复合极件的发生次数相对多年平均明显偏多,且复合事件增端事件演变趋势幅最大,多数站点偏多2倍以上;除四川省东北部以及1961~2022年期间,6~10月长江流域高温、干旱长江下游部分站点以外,高温、干旱和复合极端事件在和复合极端事件的频次、平均强度和平均持续时间的绝大多数站点的异常分布具有区域一致性特征。从极线性变化趋势如图4所示。高温频次在全流域绝大多端事件的强度来看(见图3(d)~(i)),中下游高温强数站点呈显著增加趋势;干旱频次表现为上中游增加度普遍偏高40%~80%,最大强度在干流周边偏大1和下游减少的趋势,在纬向上趋势分布相反;复合频次~2倍;川渝地区高温的平均和最大强度均偏大40%呈现整体增加的趋势,四川盆地中南部、云南省北部,至2倍以上。除干流个别站点外,干旱强度整体偏强,以及江西省东南部地区的增速显著,且以上地区也是其中江南地区偏强80%至3倍以上。复合事件平均三类事件一致增多的区域。从强度来看,川渝地区、中和最大强度变化的空间特征与高温较为一致,仅四川游干流附近、云南省北部等地的高温平均强度显著增省东北部和下游局地表现为与干旱强度一致的偏弱特大;长江中下游干流周边多站的干旱强度减弱,其中宜征。从持续时间(图略)和最长持续时间来看(见图3昌至城陵矶段减弱趋势显著;四川盆地东部、江西省和(j)~(l)),在四川盆地东部和江西省东北部,高温和湖南省中部复合事件强度显著增加,且增幅明显大于复合事件较多年平均偏长的特征最为明显;需要注意高温强度的增速。从持续时间看,巢湖、鄱阳湖和洞庭的是,由于干旱最强中心在上、中、下游不同地区有明湖段的局地,高温持续时间显著增加;四川盆地东部、显阶段性变化(见图2),因此在单个站点上表现出来江西省中南部、干流洞庭湖段复合事件的持续时间显的持续性较历史平均水平偏低,这与2022年干旱长时著增加。总体来看,与2022年长江流域高温、干旱和间影响长江流域并不矛盾。总体来看,2022年6~10复合事件一致性变化特征不同,三类事件在不同区域月,长江全流域高强度和持续性的高温、干旱以及复合的长期变化趋势相差较大,四川盆地东部和长江流域极端事件频发,其中四川盆地东部、长江中下游干流及东南部地区是高温干旱复合事件风险增加最明显的地以南地区是高温干旱复合极端事件相对影响最大的区区。已有研究表明,年尺度上流域来水对洞庭湖水文[39]域。干旱有更大影响。流域上游地区高温、干旱和复合图32022年6~10月长江流域高温、干旱和复合事件不同指标相对1961~2022年平均的变化(单位:%)Fig.3Thechangesofthedifferentindicatorsofhightemperature,droughtandcompoundextremeeventsinChangjiangRiverBasinfromJunetoOctober2022relativetothemeanof1961to2022
416人民长江2023年注:通过90%显著性t检验的为实心圆,下同。图41961~2022年6~10月长江流域高温、干旱和复合事件不同指标的相对变化趋势(单位:%/10a)Fig.4Lineartrendsofhightemperature,droughtandcompoundextremeeventswithrespecttotheirmeanvaluesinChangjiangRiverBasinduringJunetoOctoberfrom1961to2022风险的显著增加,不仅可以对局地产生影响,还可以通倍,局地高达3~5倍,说明高温和复合极端事件的极过上游来水的亏缺对中、下游产生影响,高温干旱复合端性整体趋于更强;干旱在全流域整体表现出最大强极端事件的持续时间在延长,持续高温进一步加速中、度与平均强度同向变化的特征。如果平均强度增强而下游河湖蒸发,再加之上游来水减少,仍可能加剧中、最大强度减弱,说明其增强的极端事件正在趋向中等下游的干旱风险。或较弱强度的极端事件发展,但这种情况仅在干旱事图5展示了长江流域三类极端事件的最大强度和件中的局部站点观测到。从最长持续时间的变化趋势最长持续天数趋势分别占平均强度和平均持续天数趋来看,四川盆地东部以及流域东南部高温和复合事件势的比值,反映了极端事件极端性的相对变化趋势,暖的极端持续性增强的特点较明显。色代表最大值和平均值的变化趋势是同号的,冷色则复合事件是高温和干旱事件的交集,它的变化趋相反。从最大强度的变化趋势来看,在下游地区和流势同时受到高温和干旱二者并集(总事件)以及交集域东南部,高温最大强度的增加趋势是平均强度的2变化的双重影响。总事件频次(见图4(a)~(b))增~6倍,局地高达6~10倍,而复合极端事件在四川盆加的多数站点,其复合时间在总事件频次中的占比也地东部、流域东南部和云南省北部部分地区达到2~3同时增加(见图6(c)),说明复合事件的增速快于3类图51961~2022年6~10月长江流域高温、干旱和复合事件的最大强度(最长持续天数)相对变化趋势与平均强度(平均持续天数)相对变化趋势的比值Fig.5Comparisonsbetweenrelativetrendsfortheintensityofstrongestevents(thedurationoflongestevents)andmeanintensity(meanduration)ofallextremesinhightemperature,droughtandcompoundextremeeventsrespectivelyduringJunetoOctoberfrom1961to2022
5第2期梅梅,等:1961~2022年长江流域高温干旱复合极端事件变化特征17事件总体的增速;由于高温频次整体显著增加、干旱增度和最长持续天数逐年的变化特征如图7所示。高温加不显著或下降(见图4),高温事件的快速增加对复频次在不同区域均表现出显著增加趋势,而干旱频次[7]合事件增加有主要贡献,这与前人的研究相一致;的年际波动较大,但二者在2000年以后更加趋于同频同时复合事件在高温事件中占比减少(见图6(a)),变化,且复合事件的发生频次以及在3类总体事件中说明复合事件以外的独立高温事件增速更快;复合事的比例都有明显增加。对于上、中游地区,20世纪70件在干旱事件中占比明显增加(见图6(b)),意味着年代末至80年代初是近期以外的另一个复合事件高有越来越多的干旱事件与高温相关联,在四川盆地东发时段。上、中游地区高温和复合事件的强度显著增部和长江流域东部这种特征尤其显著。加,20世纪90年代末以后,高温事件强度对复合事件3.3长江流域高温、干旱和复合极端事件的综强度起主要贡献的年份明显增多。与其他两个地区相合危险性评估比,上游复合事件最大持续天数的增速最显著,而下游长江上、中、下游3类事件区域平均频次、平均强复合事件最大持续天数平均水平偏低且年际波动较图61961~2022年6~10月长江流域高温干旱复合极端事件频次在高温、干旱以及总事件中占比的变化趋势(单位:%/10a)Fig.6Lineartrendsforproportionsofcompoundeventsfrequencytohightemperature,droughtandtotalextremesfrequenciesduringJunetoOctoberfrom1961to2022注:图例后为线性趋势,单位为%/10a;*和**分别代表趋势通过90%和95%显著性检验;图(a)~(c)中填色代表复合事件频次在总事件中的占比;图(d)~(f)中复合事件强度主要由高温事件强度贡献的为灰色填色,主要由干旱强度贡献的为图案填色。图71961~2022年6~10月长江流域区域平均高温、干旱和复合极端事件指标的变化特征Fig.7Variationoftheregionalmeanindicatorsofhightemperature,droughtandcompoundextremeeventsintheChangjiangRiverBasinduringJunetoOctoberfrom1961to2022
618人民长江2023年[27]大。总体来讲,3类极端事件在年际尺度经常同频变式复杂影响。21世纪以来,6~10月发生高危险性化,2022年3类极端事件的频次、强度和持续时间均高温干旱复合极端事件且影响范围覆盖长江全流域的为1961年以来之最。有2006,2013,2019年和2022年(见表1),均对农业表1为长江流域高温、干旱和复合事件综合危险生产、水资源供给、能源供应、生态系统平衡及人体健性排名前20强的年份。在综合危险性较高的年份中,康产生了较大影响,其中前3个年份在极端高温影响相对其他两类事件,高温事件更加倾向于影响全流域,下,仅干旱本身造成的直接经济损失均超百亿[36-38]尽管在上、中、下游中的两个区域发生严重干旱相对频元。2022年长江流域夏、秋高温干旱复合事件繁,但全流域性干旱较少发生,仅在1979,1991,1992的频次、强度、最长持续时间以及综合风险均位居历史年和2022年的4a中出现。在部分复合事件综合危首位(见表1),导致7月以来长江流域上中下游同枯,[40]险性较高的年份中,其高温和干旱的综合危险性均一8月长江中下游干流枯水重现期大于100a一遇,般,如上游在1961,1966年和1981年,中游在1997年河湖干涸、温高导致野生水生生物死亡,川渝地区出现和1967年,下游在1964年;另有一些年份,尽管高温了严重电力供需失衡,四川省、重庆市、贵州省、江西和干旱的危险性等级均不是最高,但与其相关的复合省、湖南省等地发生多起森林火灾;8月份旱情峰值事件仍具有高危险性;相对其他两个区域,下游区域强时,全国共有449万人因旱需生活救助,农作物受灾面2高温、强干旱共同发生的年份,更容易导致强复合事件积42.84万hm。的发生。4结论表1长江流域高温、干旱和复合事件综合危险性排名前20年份(1)2022年6~10月,长江全流域高强度和持续Tab.1Top20basedonthecompositeriskindexforhigh性的高温、干旱和复合事件一致频发,且复合事件的频temperature,droughtandcompoundextremeseventsinChangjiangRiverBasin次、强度、最大强度和最大持续时间显著偏大(强);综综合指数排名高温事件干旱事件复合事件合评估得到,四川盆地东部和长江中下游干流沿线及长江流域上游中游下游上游中游下游上游中游下游以南地区是2022年高温干旱复合事件相对影响最大1202220222022200620221978**2022**2022**2022的地区。2200620192021199719661966**2006**2019**19783201320132013202219632019**1997**2013**1967(2)1961~2022年高温、干旱及其复合事件在不4201620211967201119911967**20111966**2019同区域的变化趋势相差较大,但高温干旱复合风险在52020200920192009201919912019**19782013四川盆地东部和长江流域东南部增加显著;虽然中下62010199820051979199220221983**200319667201120032006197219791968*1961**1979**2006游干流周边干旱风险较低,但在局地复合事件持续时8201520051997199420071961**20091998**1979间的增加以及上游复合事件风险增大影响的叠加作用920091968198819692011199420012009**2005下,仍可能加剧中、下游的干旱风险。1020172016197819921972198119941963196111201920142009198719742001*1966*1997**1997(3)流域东南部是高温和复合极端事件强度、持12199520111968197720132005201519721981续时间极端性一致增强最显著的区域,充分表现了气13199819781979198619782006197219882017候变暖背景下极端事件将变得更为极端的特点。干旱14200220152003198320031992200220052002151979199920112001196819792016*1967**1994在全流域整体呈现出最大强度与平均强度同向变化的16200820102014197820041997201319812001特征,即最大强度的变化趋势进一步放大了平均强度17196819611994198419861998201419611998的变化趋势。高温事件增加是复合事件增加的主要原1820212020200219961981196520172007*19641919971979201719911988200419772006**1968因,且越来越多的干旱事件与高温关联;上、中游在2020201420062010198820142000*198120211992世纪90年代末以后高温事件强度对复合事件强度起全流域均排前1148主要贡献的年份明显增多。20的年数(4)从综合危险性来看,全流域强高温事件并发两个区域同时91410排前20的年的年份较多,而严重干旱常在上、中、下游中的两个区数域内发展演变。历史上6~10月发生高危险性高温干注:加粗代表此类极端事件在该年影响全流域;*代表该地区该年强旱复合事件且影响范围覆盖长江全流域的有2006,复合事件相对强高温、干旱独立发生;**代表该地区该年强复合事件与强高温、干旱同时发生。2013,2019年和2022年,均对农业生产、水资源供给、高温干旱复合极端事件相较单独事件,会产生从能源供应、生态系统平衡及人体健康产生了较大影响。气象干旱到水文干旱、农业干旱和社会经济干旱的链本研究揭示了高温干旱复合事件在长江流域的演
7第2期梅梅,等:1961~2022年长江流域高温干旱复合极端事件变化特征19变特征,但对于全球气候变暖、极端事件频发重发新常[16]张午朝,高冰,马育军.长江流域1961~2015年不同等级干旱时[41]空变化分析[J].人民长江,2019,50(2):53-57.态下,高温干旱复合事件呈现出的新特点还有很多[17]邹旭恺,高荣,陈鲜艳,等.2022年长江流域夏伏旱监测评估有待研究的课题。例如通过识别区域极端事件,进一[J].中国防汛抗旱,2022,32(10):12-16.步分析刻画高温干旱复合事件的时空演变特征;利用[18]李曈,王文,蔡晓军.2013年长江中下游夏季高温干旱演变过程[42]熵权法等改进综合危险性指数计算过程中的客观及环流异常成因简析[J].气象科学,2017,37(4):505-513.一致性;加入农业、水文、经济等更多承载体信息,逐步[19]李俊,袁媛,王遵娅,等.2019年长江中下游伏秋连旱演变特征实现危险性评估向综合风险评估的过渡。通过分析,[J].气象,2020,46(12):1641-1650.[20]李莹,叶殿秀,高歌,等.2022年夏季中国气候特征及主要天气发现长江流域越来越多的干旱事件趋于与高温事件相气候事件[J/OL].大气科学学报,2022:1-13[2022-12-05].联系,高温和降水在不同区域的协同关系是否发生变http:∥kns.cnki.net/kcms/detail/32.1803.P.20221220.0817.化,这背后的气候系统演变成因也值得进一步探究。001.html.在此基础上,对长江流域高温干旱复合事件发生演变[21]张强.科学解读“2022年长江流域重大干旱”[J].干旱气象,的特征及综合风险的未来预估也是一个重要的研究内2022,40(4):545-548.容。[22]郝立生,马宁,何丽烨.2022年长江中下游夏季异常干旱高温事件之环流异常特征[J].干旱气象,2022,40(5):721-732.参考文献:[23]林纾,李红英,黄鹏程,等.2022年夏季我国高温干旱特征及其[1]余荣,翟盘茂.关于复合型极端事件的新认识和启示[J].大气科环流形势分析[J].干旱气象,2022,40(5):748-763.学学报,2021,44(5):645-649.[24]冯宝飞,邱辉,纪国良.2022年夏季长江流域气象干旱特征及成[2]MASSON-DELMOTTEV,ZHAIP,PIRANIA,etal.Contributionof因初探[J].人民长江,2022,53(12):6-15.workinggroupItothesixthassessmentreportoftheintergovernmental[25]孙博,王会军,黄艳艳,等.2022年夏季中国高温干旱气候特征panelonclimatechange[M].Cambridge:CambridgeUniversity及成因探讨[J/OL].大气科学学报,2022:1-9[2022-12-Press,2021.05].https:∥kns.cnki.net/kcms/detail/32.1803.P.20221014.[3]SCHUBERTSD,WANGH,KOSTERRD,etal.Northerneurasian1656.001.html.heatwaveanddroughts[J].JournalofClimate,2014,27(9):3169-[26]陈茜茜,屈艳萍,吕娟,等.长江流域干旱灾害风险分布特征分析3207.[J].中国防汛抗旱,2022,32(10):17-22.[4]HERRERA-ESTRADAJE,SHEFFIELDJ.Uncertaintiesinfuture[27]范进进,秦鹏程,史瑞琴,等.气候变化背景下湖北省高温干旱复projectinsofsummerdroughtsandheatwavesoverthecontiguousU-合灾害变化特征[J].干旱气象,2022,40(5):780-790.nitedStates[J].JournalofClimate,2017,30(16):6225-6246.[28]曹丽娟,严中伟.地面气候资料均一性研究进展[J].气候变化研[5]武新英,郝增超,张璇,等.中国夏季复合高温干旱分布及变异趋究进展,2011,7(2):129-135.势[J].水利水电技术(中英文),2021,52(12):90-98.[29]中国气象局.气象干旱等级:GB/T20481-2017[S].北京:中国[6]YUR,ZHAIP.Morefrequentandwidespreadpersistentcompound标准出版社,2017.droughtandheateventobservedinChina[J].ScientificReports,[30]CHENY,ZHAIP.RevisitingsummertimehotextremesinChinadur-2020,10(1):1-7.ing1961~2015:overlookedcompoundextremesandsignificant[7]YUR,ZHAIP.Changesincompounddroughtandhotextremeeventschanges[J].GeophysicalResearchLetters,2017,44:5096-5103.insummeroverpopulatedeasternChina[J].WeatherandClimateEx-[31]谢五三,张强,李威,等.干旱指数在中国东北、西南和长江中下tremes,2020,20:100295.[8]李明,柴旭荣,王贵文,等.长江中下游地区气象干旱特征[J].自游地区适用性分析[J].高原气象,2021,40(5):1136-1146.[32]ZHANGYX,LIUYJ,DINGYH.Identificationofwinterlong-然资源学报,2019,34(2):374-384.[9]王喜元,闫业超,岳书平,等.1961-2010年长江流域高温热浪时lastingregionalextremelow-temperatureeventsinEurasiaandtheir空变化特征[J].云南大学学报(自然科学版),2016,38(4):602variationduring1948-2017[J].AdvancesinClimateChangeRe--609.search,2021(12):353-362.[10]胡豪然,毛晓亮,梁玲.近50年川渝地区夏季极端高温事件的时[33]RENFM,CUIDL,GONGZQ,etal.Anobjectiveidentification空演变特征[J].高原山地气象研究,2008,28(3):15-21.techniqueforregionalextremeevents[J].JournalofClimate,2012,[11]姜荣,陈亮,象伟宁.上海市极端高温天气变化特征[J].气象与25(20):7015-7027.环境学报,2016,32(1):66-74.[34]KUANGX,ZHANGY,WANGZ,etal.Characteristicsofborealwin-[12]李琼.浙江地区夏季高温气候特征及其影响因子研究[D].兰terclusterextremeeventsoflowtemperatureduringrecent35years州:兰州大学,2018.anditsfutureprojectionunderdifferentRCPemissionscenarios[J].[13]王文,许志丽,蔡晓军,等.基于PDSI的长江中下游地区干旱分TheoreticalandAppliedClimatology,2019,138:569-579.布特征[J].高原气象,2016,35(3):693-707.[35]温克刚,丁一汇.中国气象灾害大典(综合卷)[M].北京:气象[14]张强,谢五三,陈鲜艳,等.1961~2019年长江中下游区域性干出版社,2008.旱过程及其变化[J].气象学报,2021,79(4):570-581.[36]中国气象局.中国灾害年鉴(2007)[M].北京:气象出版社,[15]黄涛,徐力刚,范宏翔,等.长江流域干旱时空变化特征及演变趋2008.势[J].环境科学研究,2018,31(10):1677-1684.[37]中国气象局.中国灾害年鉴(2014)[M].北京:气象出版社,
820人民长江2023年2015.长江,2022,53(12):1-5,36.[38]中国气象局.中国灾害年鉴(2020)[M].北京:气象出版社,[41]IPCC.Climatechange2022:impacts,adaptation,andvulnerability2021.[M/OL].Cambridge:CambridgeUniversityPress,2022[2022-11[39]李珍,李相虎,张丹,等.基于Copula的洞庭湖-流域-长江系-08].http:∥www.ipcc.ch/report/ar6/wg2/.统水文干旱概率分析[J].自然资源学报,2022,34(4):1319-[42]李涛,陶辉,陈金雨.中巴经济走廊极端低温事件风险评估[J].1334.气候变化研究进展,2022,18(3):343-354.[40]官学文,曾明.2022年长江流域枯水特征分析和启示[J].人民(编辑:谢玲娴)ChangecharacteristicsincompoundhightemperatureanddroughtextremeeventsoverYangtzeRiverBasinfrom1961to20221,211111,2MEIMei,GAOGe,LIYing,WANGGuofu,DAITanlong,CHENYixiao(1.NationalClimateCenter,Beijing100081,China;2.LaboratoryforClimateStudiesofChinaMeteorologicalAdministration,NationalClimateCenter,Beijing100081,China)Abstract:In2022,theseverecompoundhightemperatureanddroughtextremeeventsintheYangtzeRiverBasinhavebroughtasignificantimpactonwaterresources,ecosystems,economyandsociety.BasedonthedailymeteorologicalobservationdataofYangtzeRiverBasinfrom1961to2022andmeteorologicaldroughtcompositeindex(MCI),thelong-termtrendandrelation-shipamongthehightemperature,droughtandcompoundextremeeventsintheYangtzeRiverBasinwereanalyzed,conductinganassessmentusingcomprehensiveriskindexbasedonfrequency,intensity,durationandaffectedarea.Theresultsshowedthat:①theeasternSichuanBasin,themiddleandlowerreachesoftheYangtzeRiveranditssouthweremostimpactedbycompoundhightemperatureanddroughtextremeeventsin2022,hadshowedthesignificantlyincreasingtrendsofcompoundeventsrisk.②Duetothecombinedeffectoftheincreasingdurationoflocalcompoundeventsandtheincreasingriskofcompoundeventintheup-stream,thehydrologicaldroughtriskaroundthemiddleandlowerreachesoftheYangtzeRivermayincrease.③Undertheback-groundofclimatewarming,hightemperatureandcompoundextremeeventsweregettingmoreserious,especiallyintheeastofSi-chuanBasinandthesoutheastofYangtzeRiver.Thedramaticallyincreasinghightemperatureeventsledtotheboomingcompoundevent,anddroughteventsrelatedtohightemperatureweremorelikelytohappen.Inaddition,theintensityofcompoundextremeeventswasmainlycontributedbytheintensityofhightemperatureextremeeventsintheupperandmiddlereachesafterthelate1990s.④Fromtheperspectiveofcomprehensiverisk,therearemanyconcurrentyearsofseverehightemperatureextremeeventsovertheupper,middleandlowerreaches,andintworegionsofwhichseveredroughteventsoftenoccuranddevelop.InJunetoOctobersince2000,high-riskcompoundhightemperatureanddroughteventsspreadingoverthewholeYangtzeRiverBasinhadtakenplacein2006,2013,2019and2022respectively.Theresearchresultscanprovidesupportfortheidentificationofthecom-poundextremeeventsofhightemperatureanddroughtintheYangtzeRiverBasin.Keywords:compoundhightemperatureanddroughtextremeevents;meteorologicaldroughtcompositeindex;assessmentofcomprehensiverisk;droughtinYangtzeRiverBasinof2022
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